Seit 2015 ist er auf dem Deutschen Schienennetz zu sehen. Die ersten Messfahrten im öffentlichen DB-Netz begannen im September 2015, wobei der Zug für viel Aufsehen sorgte. Aufgrund seines markanten Designs bekam er Spitznamen wie „Schlange“ oder „Angelina Jolie“. Die Produkttaufe „ICE 4“ fand am 4.12.2015 in Berlin statt, der Triebzug 9001 bekam einen entsprechenden Schriftzug aufgeklebt.
Im April 2016 fand bei DB Systemtechnik in München eine Evakuierungsübung statt, für diese Übung konnten sich Freiwillige melden. Diese war im Rahmen der Zulassung gefordert. Mehrere hundert Menschen müssen innerhalb einer vorgegebenen Zeit den Zug verlassen können. Der Nachweis dafür wurde erfolgreich erbracht. Die weiteren Zulassungsfahrten in Deutschland wurden im ersten Halbjahr 2016 abgeschlossen. Somit konnte der Einsatz für die Öffentlichkeit gestartet werden.
Ab Oktober 2016 ermöglichte das ICE 4-Projektteam Probefahrten. Für diese konnten sich interessierte Probanden im Internet registrieren. Der Zug fuhr unter anderem von Hamburg bis nach München und von Hamburg bis Frankfurt. Der Zug konnte ausgiebig getestet werden, Verbesserungsvorschläge wurden gerne entgegen genommen. Begleitet wurden die Züge vom ICE 4-Team von Siemens und Bombardier. Im September 2016 wurde der ICE 4 offiziell der Öffentlichkeit in Berlin vorgestellt. Die exklusiven Probefahrten wurden im November 2016 abgeschlossen.
Eine einjährige Einführungsphase mit Fahrgästen wurde ab Ende 2016 gestartet, unter anderem im Umlauf des ICE 581 von Hamburg nach München. Offizieller Einsatz des ICE 4 im Regelbetrieb war dann zum Fahrplanwechsel am 10. Dezember 2017.
Zulassungsfahrten für Österreich und Schweiz fanden erfolgreich zwischen 2016 und 2017 statt. Seit 2019 verkehren die langen ICE 4-Züge auf der Linie Hamburg-Basel-Zürich-Chur. Die 7-teiligen Züge sollen in Zukunft auch nach Österreich und die Schweiz eingesetzt werden. Momentan verkehren die kurzen kuppelbaren ICE 4 auf der Linie von Berlin nach NRW und von Frankfurt nach Berlin.